ATIVIDADE 1 - EMCA - INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL PARA AUTOMAÇÃO - 53_2025

AE1 – Inteligência Artificial para Automação 53/2025

Você como Engenheiro recém-contratado pela Inova Automação S.A., uma empresa (fictícia) de ponta em automação industrial. A empresa está enfrentando um desafio complexo em sua principal linha de produção de robôs colaborativos (cobots). Há um problema recorrente de falhas intermitentes em um subsistema crítico que afeta a precisão e a segurança dos cobots. Essas falhas são difíceis de diagnosticar porque dependem de uma combinação de fatores ambientais, desgaste de componentes e configurações de software.

Seu time foi encarregado de desenvolver um sistema de suporte à decisão para auxiliar os técnicos na identificação da causa raiz das falhas, minimizando o tempo de inatividade e os custos de manutenção. Vocês decidiram que Árvores de Decisão são a ferramenta ideal para começar.

Cenário de Dados:

A equipe de manutenção levantou dados históricos de 20 falhas recentes. Para cada falha, foram registrados os seguintes atributos apresentados na Tabela 01:

Tabela 01: Dados coletados pela equipe de manutenção

Fonte: o Autor, 2025.

ID da Falha Umidade do Ambiente Temperatura Vibração do Motor Versão do Software Horas de Uso Falha Diagnósticada
Tipo (Baixa, Média, Alta) (Normal, Fria, Quente) (Baixa, Média, Alta) (V1.0/V1.1/V1.2) (Novos/Médio/Antigos) (Sim/Não)
1 Média Normal Média V1.1 Médio Sim
2 Baixa Fria Baixa V1.0 Novos Não
3 Alta Quente Alta V1.2 Antigos Sim
4 Média Normal Média V1.1 Médio Sim
5 Baixa Fria Baixa V1.0 Novos Não
6 Alta Quente Alta V1.2 Antigos Sim
7 Média Normal Baixa V1.0 Médio Não
8 Média Normal Média V1.1 Novos Sim
9 Baixa Fria Média V1.0 Médio Não
10 Alta Quente Alta V1.2 Antigos Sim
11 Média Fria Baixa V1.0 Novos Não
12 Média Normal Média V1.1 Médio Sim
13 Baixa Fria Baixa V1.0 Novos Não
14 Alta Quente Alta V1.2 Antigos Sim
15 Média Normal Média V1.1 Novos Sim
16 Baixa Fria Baixa V1.0 Médio Não
17 Alta Quente Média V1.2 Antigos Sim
18 Média Normal Média V1.1 Médio Sim
19 Baixa Fria Baixa V1.0 Novos Não
20 Alta Quente Alta V1.2 Antigos Sim

Tarefa:

1) Construção da Árvore de Decisão Manualmente (pode utilizar software ou ser feito a mão):

Dica: Utilizando o algoritmo ID3 (ou C4.5 simplificado, focando em Ganho de Informação), construa manualmente a Árvore de Decisão para classificar se uma "Falha é Diagnosticada" ou "Não Diagnosticada".

2) Com suas palavras, descreva o que é a entropia nas árvores de decisão dentro do contexto da nossa atividade.